海底下マイルでは、科学者は沈降ストレスに関するデータを収集します。

科学者たちは、日本南東海岸の主要な吸入帯である南海メガスラスト内で応力がどのように形成されるかを調べるために海底深くドリルを開けました。

によって ジェイバーバー科学作家（@JayBarber77）

召喚： Barber, J., 2022, 海底下マイル, 科学者たちは摂取ストレスのデータ収集, Temblor, http://doi.org/10.32858/temblor.287

地震は致命的な被害と人命損失を引き起こす可能性があります。 しかし、誰も予測できません。 海底摂入台で発生する地震は特別な災害になります。 この設定では、2つの知覚プレートが出会い、浮力の少ないプレートが別のプレートの下に潜ります。 プレートを挟むとストレスがたまる。 結局、ロックされたプレートは応力を解放する必要があります。 放出が突然の場合、その結果、メガスラスト地震が発生し、突然の動きによって水が押し出され、津波が発生する可能性があります。

摂入帯を研究する科学者たちは、プレートが出会う場所で応力を測定することができれば、データがそのような出来事をよりよく予測するのに役立つかもしれないと長い間考えてきました。 しかし、所与の摂入帯の大部分が地球の表面（海水マイルの下にある可能性が高い）から数マイル以下にあるため、これまでは物理的測定は不可能でした。

に発表された最近の研究では、 地質学科学者たちはドリル ほぼ2マイル 海底下（3,058m）、日本南海摂入台の巨大断層方向。 彼らが収集したデータは、予想外に科学者が予想した場所に構造的ストレスが蓄積しないようであることを示しています。

データ掘削

ハラルド・トビンワシントン大学の地震学者であり、太平洋の北西部の地震ネットワークの責任者である同僚らは、南海の入口からフィリピンの海板がアムリアの板の下に入る境界まで掘り下げることを望んでいました。 しかし、彼らがそこに着いたとき、彼らはそれほど深く掘ることができないことを発見しました。 Tobinは、「断層にアクセスできたのは、水深2,000メートル（6,600フィート）にあり、その後海底から5km（3マイル）下にあることがわかりました」とTobinは言います。 研究者たちが断層に近づくには、日本の南東海岸に浮かぶ船の下に7km（4.3マイル）を開けなければなりませんでした。 これまで、彼らは断層から約1.6キロメートル（1マイル）の不足を掘削しました。 それにもかかわらず、摂取ゾーンはいくつかの驚きを明らかにしています。

この研究に先立って、科学者たちは、水平応力（地殻板が一緒に押し出される圧力によって引き起こされる応力）が、この深さで岩の重量によって引き起こされる垂直応力よりも大きいと仮定しました。 真であれば、応力測定は、科学者がプレート運動によって蓄積された応力を直接評価するのに役立ちます。

南海摂入帯で発生した最後の主要地震がほぼ80年前（1944年）に発生したため、Tobinと彼の同僚はかなりの応力蓄積を測定すると予想しました。 つまり、過去の地震後に応力が積み重ねられなければなりません。 しかし、チームの測定結果は予想したストレスレベルを示さなかった。 測定値ははるかに少なかった。 「この発見は私たちの [expectation] 私たちが考えたこと [the stress] のように見えるでしょう。」とTobinは言います。

パズルのワンピース

研究者は予想より少ない応力を観察したが、彼らの発見は断層が大地震に向かって積み重ねられないことを意味しない。 実際、彼らは深く掘り下げて断層に近づくことができれば または 測定値を収集した期間を延長できる場合は、もともと期待していたものを見つけることができます。 「私たちはプレートが実際に収束していることを知っています。 確かに摂取ゾーンです。」とTobinは言います。 「次の数千メートルでストレスが変わったり、 [closer to the fault]本当に急速に変化しているか、時間の経過とともに変化します。 [in the future]」

「主要摂取断層付近の応力が断層を運動方向に押し込んだ可能性が非常に高いようです」と、メガスラスト地帯の作用を研究したサンタクルーズカリフォルニア大学の地震物理学者Emily Brodskyは言います。 「奇妙なことに、このデータはそうではないことを示しています。」 欠陥はまだサイクルの初期になる可能性があると彼女は言い、これはTobinの可能な説明に同意します。 「頭を傷つける人です」と彼女は言います。

この研究は、地震データが摂入台プレート境界面の近くで収集された最初の記録です。 「私たち [historically] ここでは地球の表面にある地震計とGPS機器で私たちのすべての観測を行います。」とTobinは説明します。 しかし、地震は地面の奥深くに核を生成するので、「断層台の近くで観測が必要です」と彼は言います。 「火星にローバーを送るのと、望遠鏡で火星を見るのと同じ」

地震が始まる場所と科学者がデータを収集する場所との間のこれらの違いのために、地震に関する研究者の現在の理解のほとんどは、彼らが考える地球崩壊の方法のモデルに依存しています。 この新しいデータを使用してモデルを更新できるとTobinは言います。 「これは地震がどのように作用するかについての巨大な謎の一部分です.」

理想的には、応力蓄積を長期間監視できるドリル穴に器具を配置できるとTobinは言います。 このタスクの究極の目標は、研究者が監視できる地震の前に前兆信号または活動が存在するかどうかを理解するために、これらのツールのデータを使用することです。 地震の前に測定可能な応力信号が発生すると、科学者は主要な地震活動をよりよく予測できます。

参考

Tobin, HJ, Saffer, DM, Castillo, DA, & Hirose, T. (2022). 日本南海摂入帯の深掘りによる現場応力状態に対する直接制約地質学、50（11）、1229-1233。